10月1日，在舉國歡度國慶、中秋雙節(jié)之際，國家航天局發(fā)布我國首次火星探測任務“天問一號”探測器飛行圖像，圖上的五星紅旗光彩奪目，呈現(xiàn)出鮮艷的中國紅。

這是“天問一號”探測器首次深空“自拍”，茫茫宇宙中銀色的著陸巡視器和金色的環(huán)繞器熠熠生輝，“天問一號”以此向祖國報告平安，表達生日祝福。

國家航天局公布的信息顯示，探測器上的五星紅旗，尺寸約為39厘米×26厘米，略小于一張A3紙，重量144克，圖案采用特殊材料經(jīng)特殊套印工藝噴涂。

據(jù)悉，飛行圖像由探測器攜帶的分離測量傳感器拍攝。傳感器安裝于探測器外側(cè)壁，在地面控制下與探測器本體分離，利用自身兩側(cè)安裝的兩個廣角鏡頭，每秒拍攝一張圖像，通過WiFi通信方式將圖像傳送給探測器，再由探測器轉(zhuǎn)發(fā)回地面。

這張自拍照是如何完成的？據(jù)中國航天科技集團八院介紹，為了拍好這張照片，火星環(huán)繞器團隊進行了多項技術攻關。

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沒有自拍桿，如何完成深空“自拍”？

自我國首次自主火星探測任務立項以來，如何做好火星探測器在軌工作狀態(tài)的可視化監(jiān)測就成了研制團隊面對的重要任務之一。

為了獲取“天問一號”在奔火過程中的全貌狀態(tài)，八院火星環(huán)繞器工程測量分系統(tǒng)團隊專門設計了一套由多個“質(zhì)量小、個頭小、能耗小”的“小家伙”組成的監(jiān)測系統(tǒng)。

在地面自拍時，人們可以借助自拍桿等輔助工具，在選好角度、光影后進行拍攝，而“天問一號”的自拍卻沒有這么簡單。

專家告訴記者，由于本身個頭較大，如果采用自拍桿策略，“天問一號”需要使用一個長達15米的自拍桿才能實現(xiàn)全貌自拍，不僅資源消耗大，而且容易產(chǎn)生安全隱患。

為此，八院火星環(huán)繞器工程測量分系統(tǒng)團隊提出“分離式監(jiān)測方案”，即在合適的光照條件下“拋”出一個輕型相機對“天問一號”進行拍照，并實時把圖像傳回“天問一號”探測器上。

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奔火全貌誰拍的？一次性雙攝WiFi相機

為了成功實現(xiàn)分離式監(jiān)測方案，八院火星環(huán)繞器工程測量分系統(tǒng)團隊需要一個能“分得出去、拍得清楚、傳得回來、堅持得住”的“小家伙”：采用輕小型低沖擊解鎖分離裝置使相機“分得出去”；采用彩色成像，配置800× 600、1600×1200兩檔分辨率的相機讓圖像能“拍得清楚”；采用可實現(xiàn)400米無線通信的超強WiFi通信讓數(shù)據(jù)能“傳得回來”；采用可提供長于1小時供電的一次性電池讓相機能夠“堅持得住”，讓地面能夠一覽“天問一號”奔火的全貌狀態(tài)。

考慮到相機在逐漸遠離探測器的過程中可能出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)，研制團隊將相機設計為正反雙攝像頭，保證相機在翻轉(zhuǎn)過程也可以盡可能多地拍攝到探測器圖像。經(jīng)過四年的攻關研制，這個總重約950克的“小家伙”歷經(jīng)重重考驗順利搭載“天問一號”火星探測器進入太空，并將重約680克的攝像頭成功分離出去，收獲了清晰的圖像，圓滿完成“天問一號”全貌可視化監(jiān)測任務。

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歷經(jīng)多重考核

上太空，這面國旗不一般

作為八院火星環(huán)繞器工程測量分系統(tǒng)的重要組成部分，此次“天問一號”火星探測器上的國旗是為了任務專門設計與研制的。此次任務使用的國旗尺寸約為39厘米×26厘米，稍小于一張A3紙，重量僅為144克。

專家介紹，為了盡可能減輕重量、保證平整，國旗圖案用特殊顏料經(jīng)特殊套印工藝噴涂在一張鋁板上。為了確保歷經(jīng)太空惡劣環(huán)境考驗后仍然可以鮮艷完好，國旗在經(jīng)歷了輻照、高低溫交變、低溫存儲等多重試驗考核后，才最終安裝在探測器側(cè)面。

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奔火2個多月了，

“天問一號”到哪兒了？

“天問一號”探測器于7月23日成功發(fā)射，由長征五號運載火箭直接送入地火轉(zhuǎn)移軌道，飛行期間已成功完成地月合影獲取、兩次軌道中途修正、載荷自檢等工作。截至10月1日0時，探測器已飛行約1.88億公里，距地球約2410萬公里，飛行狀態(tài)良好。

目前，八院火星環(huán)繞器工程測量分系統(tǒng)已經(jīng)圓滿完成了包括太陽翼展開、定向天線展開、探測器自拍等在內(nèi)的多項任務。在接下來的地火轉(zhuǎn)移飛行中，八院火星環(huán)繞器工程測量分系統(tǒng)還將持續(xù)開展任務，定期對太陽翼、定向天線的運行情況進行可視化監(jiān)測，繼續(xù)為“天問一號”的探火之旅保駕護航。

綜合新華社、科技日報等